生物邏輯門

概述

　目前，科學家利用細菌和DNA分子成功建造數字設備的基本結構，現已離製造生物計算機更近一步!

英國倫敦大學帝國學院研究員證實稱，現已成功構建“邏輯門”——基於無害細菌和化學物質建造當代微處理器的基本構建模組，現距離製造生物計算機已不再遙遠。

許多科學家相信，未來微型生物計算機可漫遊在人體內監控身體健康狀態，並修正它們發現到的任何問題。英國倫敦大學帝國學院研究員證實稱，現已成功構建“邏輯門”——基於無害細菌和化學物質建造當代微處理器的基本構建模組。

在《自然通訊》雜誌中，生物邏輯門被描述為科學家迄今建立最先進的“生物電路”。理察-凱特尼(Richard Kitney)教授說：“邏輯門是矽電路的基本構建模組，而矽電路是我們數字時代的基礎。如果沒有矽電路，我們將無法處理數字信息。”

目前我們證實使用細菌和DNA分子可以複製“邏輯門”，我們希望這項研究能夠產生新一代生物處理器，它們在信息處理方面的套用像其它電子等同設備一樣具有重要意義。雖然生物計算機的實現仍有一定距離，研究小組認為未來有一天這種生物邏輯門將套用於構造微型生物計算機的基本模組。

　這些生物計算機可能包括在人體動脈中遊動的感測器，能夠探測到堵塞血管的有害噬斑，並快速將藥物送遞到感染區域。其它的套用可能包括可以探測或摧毀體內癌細胞的感測器，部署在環境中的污染監控器，以及探測混和砒霜等危險毒藥的物質。

之前的研究僅證實生物邏輯門可以製造，生物邏輯門的優勢在之前的研究中體現為近似它們的電子等同物。目前最新的生物邏輯門也是模組化，這意味著它們可以組裝在一起形成不同類型的邏輯門，證實未來可製造出更加複雜的生物處理器。

在一項實驗中，研究人員演示了生物邏輯門通過轉換“啟動”和“關閉”開關，如何複製它們的電子等同物。科學家基於大腸桿菌構造了一種叫做“與門”的邏輯門結構，大腸桿菌通常出現在人體腸道末端。

研究小組採用改良DNA分子的方法改變了大腸桿菌，當使用化學物質進行刺激時，改良後的大腸桿菌具有電子等同設備相似的“開關”。

研究小組還能證實生物邏輯門連線在一起可形成更加複雜的部件，非常類似於現今製造的電子元器件。在另一項實驗中，研究人員建造了“非門”，並將非門和與門相結合，產生更加複雜的“與非門”。

研究人員下一個研究階段將試著研製包含多重邏輯門的更加複雜的電路，研究小組面臨的一項挑戰是發現多重邏輯門連線在一起的途徑，這類似於電子邏輯門連線在一起，執行複雜處理。